JP7464173B2 - 保護フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記1)の工程は、50~95質量%のメタクリル酸メチルに由来する構造単位と、1~25質量%のフェニルマレイミドに由来する構造単位と、1~25質量%のアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位とを含む(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、シリカ粒子と、溶媒とを含み、かつ前記ゴム粒子の平均一次粒子径をR、前記シリカ粒子の平均一次粒子径Rs1としたとき、5<R/Rs1≦80を満たすドープを得る工程と、前記ドープを、支持体上に流延した後、乾燥および剥離して、膜状物を得る工程と、前記膜状物を延伸して、前記保護フィルムを得る工程とを有する。
本発明の偏光板は、偏光子と、その表面に配置された保護フィルムと、保護フィルムと偏光子との間に配置された接着剤層とを含む。
偏光子は、一定方向の偏波面の光だけを通す素子である。偏光子は、通常、ポリビニルアルコール系偏光フィルムでありうる。ポリビニルアルコール系偏光フィルムの例には、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものや、二色性染料を染色させたものが含まれる。
保護フィルムは、表示装置にしたときに、偏光子と、液晶セルなどの表示素子との間に配置され、位相差を調整するための位相差フィルムとして機能しうる。具体的には、保護フィルムは、後述するように、例えば活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて偏光子と接着されて、偏光板を構成するものである。そのような保護フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、シリカ粒子とを含む。
保護フィルムに含まれる(メタ)アクリル系樹脂は、保護フィルムのイエローインデックス(YI)を後述する範囲に調整するとともに、脆さを改善する観点などから、メタクリル酸メチルに由来する構造単位(U1)と、フェニルマレイミドに由来する構造単位(U2)と、アクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位(U3)とを含むことが好ましい。
ゴム粒子は、保護フィルムに靱性(しなやかさ)を付与する機能を有しうる。ゴム粒子は、ゴム状重合体を含む粒子である。ゴム状重合体は、ガラス転移温度が20℃以下の軟質な架橋重合体である。そのような架橋重合体の例には、ブタジエン系架橋重合体、(メタ)アクリル系架橋重合体、およびオルガノシロキサン系架橋重合体が含まれる。中でも、(メタ)アクリル系樹脂との屈折率差が小さく、保護フィルムの透明性が損なわれにくい観点では、(メタ)アクリル系架橋重合体が好ましく、アクリル系架橋重合体(アクリル系ゴム状重合体)がより好ましい。
アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含む架橋重合体である。主成分として含むとは、アクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が後述する範囲となることをいう。アクリル系ゴム状重合体(a)は、アクリル酸エステルに由来する構造単位と、それと共重合可能な他の単量体に由来する構造単位と、1分子中に2以上のラジカル重合性基(非共役な反応性二重結合)を有する多官能性単量体に由来する構造単位とを含む架橋重合体であることが好ましい。
(コア部)
コア部は、アクリル系ゴム状重合体(a)を含み、必要に応じて硬質な架橋重合体(c)をさらに含んでもよい。すなわち、コア部は、アクリル系ゴム状重合体からなる軟質層と、その内側に配置された硬質な架橋重合体(c)からなる硬質層とを有してもよい。
シェル部は、アクリル系ゴム状重合体(a)にグラフト結合した、メタクリル酸エステルに由来する構造単位を主成分として含むメタクリル系重合体(b)(他の重合体)を含む。主成分として含むとは、メタクリル酸エステルに由来する構造単位の含有量が後述する範囲となることをいう。
1)コアシェル型の粒子2gを、メチルエチルケトン50mlに溶解させ、遠心分離機(日立工機(株)製、CP60E)を用い、回転数30000rpm、温度12℃にて1時間遠心し、不溶分と可溶分とに分離する(遠心分離作業を合計3回セット)。
2)得られた不溶分の重量を下記式に当てはめて、グラフト率を算出する。
グラフト率(質量%)=[{(メチルエチルケトン不溶分の質量)-(アクリル系ゴム状重合体(a)の質量)}/(アクリル系ゴム状重合体(a)の質量)]×100
保護フィルムの面内遅相軸に平行な断面において、ゴム粒子は、長径と短径とを有する扁平な形状を有する。
ゴム粒子の平均短径Raの下限値は、特に制限されないが、例えば50nmであることが好ましく、100nmであることがより好ましい。ゴム粒子の平均短径Raが50nm以上であると、ゴム粒子の延伸張力に対する応力(縮もうとする力)が保護フィルムに加わりやすため、応力緩和作用を発現しやすい、すなわち、活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化収縮しようとする力によって保護フィルムが受ける応力を低減しうる。
1)保護フィルムの面内遅相軸と平行な断面を、TEM観察する。観察領域は、保護フィルムの厚みに相当する領域としてもよいし、5μm×5μmの領域としてもよい。保護フィルムの厚みに相当する領域を観察領域とする場合、測定箇所は1箇所としうる。5μm×5μmの領域を観察領域とする場合、測定箇所は4箇所としうる。
2)得られたTEM画像における各ゴム粒子の短径、長径を測定し、それぞれ平均値をとって、平均短径Ra、平均長径Rbとする。そして、得られた平均長径Rbの平均短径Raに対する比Rb/Raを、アスペクト比とする。
なお、各ゴム粒子の短径は、TEM画像において、ゴム粒子が外接する長方形の短手方向の長さ(短辺の長さ)として測定されうる。ゴム粒子の長径は、後述するTEM画像において、ゴム粒子が外接する長方形の長手方向の長さ(長辺の長さ)として測定されうる。
シリカ粒子は、保護フィルムの表面を粗面化して、滑り性を付与しうる。
シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2は、ゴム粒子の平均短径Raと同じかそれよりも大きいこと、すなわち、Rs2≧Raを満たすことが好ましい。
シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2は、Rs2≧Raを満たす(好ましくはRs2/Raを一定以上にする)ような範囲であればよい。具体的には、シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2は、150~400nmであることが好ましい。シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2が150nm以上であると、Rs2≧Raを満たしやすい(好ましくはRs2/Raを一定以上に調整しやすい)だけでなく、シリカ粒子の凝集体が適度に大きいため、活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化収縮に起因する保護フィルムのツレやシワなどの変形を生じにくくしうる。シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2が400nm以下であると、保護フィルムのヘイズの増大を抑制しうる。シリカ粒子の平均二次粒子径Rs2は、同様の観点から、200~350nmであることがより好ましい。
シリカ粒子の平均一次粒子径Rs1は、Rs2≧Raを満たす(好ましくはRs2/Raを一定以上にする)ような凝集体を形成できる程度であればよく、特に制限されないが、例えば5~100nmであることが好ましい。シリカ粒子の平均一次粒子径Rs1が上記範囲内であると、適度に凝集しやすいため、適度に大きい凝集体(Rs2≧Raを満たす、好ましくはRs2/Raが一定以上となる凝集体)を形成しやすい。それにより、保護フィルムに適度な強度を付与しうるため、保護フィルムのツレやシワなどの変形を生じにくくしうる。シリカ粒子の平均一次粒子径Rs1は、同様の観点から、10~50nmであることがより好ましい。
1)保護フィルムの面内遅相軸と平行な断面を、TEM観察する。観察領域は、前述と同様とする。
2)得られたTEM画像における任意の10個の凝集体の粒子径を測定し、それらの平均値を、「平均二次粒子径Rs2」とする。それぞれの凝集体の粒子径は、TEM画像より測定する。
また、任意の10個のシリカ粒子の一次粒子径を測定し、それらの平均値を「平均一次粒子径Rs1」とする。
シリカ粒子のBET法により測定される比表面積は、50~800m2/gであることが好ましい。このような比表面積を有するシリカ粒子は、平均一次粒子径が上記範囲内となりやすく、適度に凝集しやすいからである。シリカ粒子の比表面積は、例えば保護フィルムの他の成分から、シリカ粒子を分離した後、BET法により測定することができる。
(YI)
保護フィルムのイエローインデックス(YI)は、1.2~1.8であることが好ましい。保護フィルムのYIが1.2以上であると、活性エネルギー線硬化型接着剤を介して偏光子と接着させる際に、保護フィルムが活性エネルギー線(例えば紫外線)を適度に吸収しうるため、活性エネルギー線硬化型接着剤に到達する活性エネルギー線の量を適度に少なくしうる。それにより、活性エネルギー線硬化型接着剤の硬化収縮を少なくし、それに起因する保護フィルムのツレやシワを少なくすることができる。保護フィルムのYIが1.8以下であると、活性エネルギー線を吸収しすぎることによる、接着不良を抑制できる。保護フィルムのYIは、同様の理由から、1.4~1.6であることがより好ましい。
具体的には、保護フィルムについて、(株)日立ハイテクノロジーズの分光光度計U-3300と附属の彩度計算プログラムを用いて、JIS Z 8701に定められている光源色の三刺激値X、Y、Zを求める。そして、下記式に当てはめて、YIを算出する。
YI=100(1.28X-1.06Z)/Y
保護フィルムは、求められる光学特性に応じた位相差を有することが好ましい。保護フィルムは、例えば、IPSモード用の位相差フィルムとして用いる観点では、波長550nm、23℃55%RHで測定される面内方向の位相差Roおよび厚み方向の位相差Rtは、それぞれ下記式を満たすことが好ましい。
|Ro|≦10nm
|Rt|≦10nm
式(I):Ro=(nx-ny)×d
式(II):Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(式中、
nxは、フィルムの面内遅相軸方向(屈折率が最大となる方向)の屈折率を表し、
nyは、フィルムの面内遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
dは、フィルムの厚み(nm)を表す。)
1)保護フィルムを23℃55%RHの環境下で24時間調湿する。このフィルムの平均屈折率をアッベ屈折計で測定し、厚みdを市販のマイクロメーターを用いて測定する。
2)調湿後のフィルムの、測定波長550nmにおけるリターデーションRoおよびRtを、それぞれ自動複屈折率計アクソスキャン(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:アクソメトリックス社製)を用いて、23℃55%RHの環境下で測定する。
保護フィルムの、23℃55%RHにおける光弾性係数は、-4.0×10-12~4.0×10-12Pa-1であることが好ましい。光弾性係数が上記範囲内であると、例えば高温高湿下において偏光板の反りにより保護フィルムに応力が発生しても、当該応力に起因する位相差が発現しにくいため、例えば液晶表示装置の画面の中央部分に発生する円形の光学ムラを生じにくい。保護フィルムの光弾性係数は、上記観点から、-1.0×10-12~1.0×10-12Pa-1であることがより好ましい。
すなわち、KOBRA-31PRW(王子計測機器社製)を用いて、保護フィルムの面内遅相軸方向に引張り荷重(応力)を加えて、引張り試験を行い、その際発現する位相差を波長589nmで測定する。具体的には、引張り荷重(応力)を1~15Nの範囲で10点での張力(N)に対する波長589nmの光における位相差(nm)をプロットして、当該プロットを直線近似したときの傾きを算出し、光弾性係数とする。測定は、23℃55%RH下で行うことができる。なお、面内遅相軸方向を特定できない場合は、保護フィルムの幅方向に引張り荷重を加えるものとする。
保護フィルムの内部ヘイズは、1.0%以下であることが好ましく、0.1%以下であることがより好ましく、0.05%以下であることがさらに好ましい。保護フィルムの内部ヘイズは、前述と同様の方法で測定することができる。保護フィルムの内部ヘイズは、ゴム粒子の含有量などによって調整されうる。
保護フィルムは、好ましくはキャスト法で製膜されることから、残留溶媒をさらに含みうる。残留溶媒量は、保護フィルムに対して700ppm以下であることが好ましく、30~700ppmであることがより好ましい。残留溶媒の含有量は、保護フィルムの製造工程における、支持体上に流延させたドープの乾燥条件によって調整されうる。
保護フィルムの厚みは、YIが上記範囲を満たすように設定されればよいが、例えば5μm以上60μm未満であることが好ましい。保護フィルムの厚みが5μm以上であると、YIを一定以上に調整しやすいため、活性エネルギー線硬化型接着剤に到達する活性エネルギー線量を適度に少なくすることができる。保護フィルムの厚みが60μm以下であると、YIが高くなりすぎて活性エネルギー線硬化型接着剤への活性エネルギー線の到達量が過剰に少なくなるのを抑制しうるため、接着性の低下を生じにくい。また、保護フィルムの厚みが60μm以下であると、ベンドのドライビングフォースとなる偏光子とパネルとの間の距離が短くなるため、パネルの反りも生じにくい。保護フィルムの厚みは、同様の観点から、5~50μmであることがより好ましく、30~50μmであることがより好ましい。
対向フィルムは、透明性を有する樹脂フィルムであればよく、特に制限されない。湿熱耐久性を高める観点では、透湿度が低い樹脂フィルムであることが好ましい。
対向フィルムに含まれる(メタ)アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチルに由来する構造単位を含む単独重合体であってもよいし、メタクリル酸メチルに由来する構造単位と、それと共重合可能なメタクリル酸メチル以外の共重合モノマーに由来する構造単位とを含む共重合体であってもよい。
ポリエステル樹脂の例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが含まれる。中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。
セルロースエステル樹脂の例には、トリアセチルセルロースなどが含まれる。
保護フィルムおよび対向フィルムは、任意の方法で製造されてよく、溶融流延方式で製造されてもよいし、溶液流延方式で製造されてもよい。
(メタ)アクリル系樹脂とゴム粒子とシリカ粒子とを、溶媒に溶解または分散させて、ドープを調製する。
得られたドープを、支持体上に流延する。ドープの流延は、流延ダイから吐出させて行うことができる。
ドープの残留溶媒量(質量%)=(ドープの加熱処理前質量-ドープの加熱処理後質量)/ドープの加熱処理後質量×100
尚、残留溶媒量を測定する際の加熱処理とは、140℃30分の加熱処理をいう。
得られた膜状物を乾燥させる。乾燥は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。また、乾燥は、必要に応じて延伸しながら行ってもよい。
予備乾燥温度(延伸前の乾燥温度)は、延伸温度よりも高い温度でありうる。具体的には、(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度をTgとしたとき(Tg-50)~(Tg+50)℃であることが好ましい。予備乾燥温度が(Tg-50)℃以上であると、溶媒を適度に揮発させやすいため、搬送性(ハンドリング性)を高めやすく、(Tg+50)℃以下であると、溶媒が揮発しすぎないため、この後の延伸工程における延伸性が損なわれにくい。初期乾燥温度は、(a)テンター延伸機やローラーで搬送しながら非接触加熱型で乾燥させる場合は、延伸機内温度または熱風温度などの雰囲気温度として測定されうる。
延伸は、求められる光学特性に応じて行えばよく、少なくとも一方の方向に延伸することが好ましく、互いに直交する二方向に延伸(例えば、膜状物の幅方向(TD方向)と、それと直交する搬送方向(MD方向)の二軸延伸)してもよい。
残留溶媒量をより低減させる観点から、延伸後に得られた膜状物をさらに乾燥させることが好ましい。例えば、延伸後に得られた膜状物を、ロールなどで搬送しながらさらに乾燥させることが好ましい。
接着剤層140は、保護フィルムと偏光子との間に配置され、それらを接着させる。同様に、接着剤層150は、対向フィルムと偏光子との間に配置され、それらを接着させる。
粘着剤層は、保護フィルムの偏光子とは反対側の面に配置されている。粘着剤層は、本発明の偏光板を、液晶セルなどの表示素子と貼り合わせるための層である。
本発明の偏光板は、偏光子の表面に、活性エネルギー線硬化型接着剤からなる層を介して保護フィルムを積層する工程と、積層物に活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化型接着剤を硬化させる工程と、保護フィルムの偏光子とは反対側の面に、粘着剤層を形成する工程とを経て製造されうる。
保護フィルムの表面に、必要に応じてコロナ処理などの表面処理を施す。次いで、偏光子の一方の面に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して保護フィルムを積層する。
同様に、対向フィルムの表面に、必要に応じてコロナ処理などの表面処理を施す。次いで、偏光子の他方の面に、活性エネルギー線硬化性接着剤の層を介して、対向フィルムを積層する。
得られた液層物に、活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化性接着剤を硬化させる。それにより、偏光子と保護フィルムとの間、および、偏光子と対向フィルムとの間を、活性エネルギー線硬化性接着剤の硬化物層を介してそれぞれ接着させる。
次いで、得られた偏光板の保護フィルム上に、粘着剤層およびその剥離フィルムを、さらに貼り付ける。具体的には、保護フィルム上に、粘着剤層を設けた剥離フィルムを転写するなどの方法により、粘着剤層を形成することができる。
本発明の液晶表示装置は、液晶セルと、液晶セルの一方の面に配置された第一偏光板と、液晶セルの他方の面に配置された第二偏光板とを含む。そして、第一偏光板と第二偏光板の少なくとも一方は、本発明の偏光板である。
樹脂のガラス転移温度(Tg)は、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121-2012に準拠して測定した。
樹脂の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(東ソー社製 HLC8220GPC)、カラム(東ソー社製 TSK-GEL G6000HXL-G5000HXL-G5000HXL-G4000HXL-G3000HXL 直列)を用いて測定した。試料20mg±0.5mgをテトラヒドロフラン10mlに溶解し、0.45mmのフィルターで濾過した。この溶液をカラム(温度40℃)に100ml注入し、検出器RI温度40℃で測定し、スチレン換算した値を用いた。
ゴム粒子R1(カネカ社製カネエースM210、平均一次粒子径R:200nm)
ゴム粒子R2(三菱ケミカル社製メタブレンW450A、平均一次粒子径R:400nm)
ゴム粒子R3(綜研化学社製アクリル粒子MX-80H3wT、平均一次粒子径R:800nm)
ゴム粒子R4(三菱ケミカル社製メタブレンW300A、平均一次粒子径R:100nm)
シリカ粒子S1(アエロジル(登録商標)R812、日本アエロジル社製、疎水性ヒュームドシリカ、平均一次粒子径Rs1:7nm、比表面積:260±30m2/g)
シリカ粒子S2(アエロジル(登録商標)OX50、日本アエロジル社製、平均一次粒子径Rs1:40nm、親水性ヒュームドシリカ、比表面積:50±15m2/g)
シリカ粒子S3(アエロジル(登録商標)R972V、日本アエロジル社製、平均一次粒子径Rs1:16nm、疎水性ヒュームドシリカ、比表面積:110±20m2/g)
ゴム粒子およびシリカ粒子の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡により測定した。
<保護フィルム101の作製>
(ゴム粒子分散液の調製)
10質量部のゴム粒子R1と、90質量部のME16(メチレンクロライドとエタノールが84:16の質量比である混合溶媒)とを含む溶液とを、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マイルダー分散機マイルダー分散機(大平洋機工株式会社製)を用いて1500rpm条件下で分散し、ゴム粒子分散液を得た。
20質量部のシリカ粒子S1(アエロジル(登録商標)R812、日本アエロジル社製)と、80質量部のME50溶液とを、ディゾルバーで50分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散し、添加液を得た。
次いで、溶解タンク中の十分攪拌されているME16の90質量部に、10質量部の上記添加液を、ゆっくりと添加した後、アトライターにて分散させた。これを日本精線株式会社製のファインメットNFでろ過し、シリカ粒子分散液を得た。
次いで、下記組成のドープを調製した。まず、加圧溶解タンクにメチレンクロライド、およびエタノールを添加した。次いで、加圧溶解タンクに、樹脂1を撹拌しながら投入した。次いで、上記調製したゴム粒子分散液を投入して、これを撹拌しながら、完全に溶解させた。これを、(株)ロキテクノ製のSHP150を使用して濾過し、ドープを得た。
樹脂1:80質量部
メチレンクロライド:90質量部
エタノール:10質量部
ゴム粒子分散液:200質量部
シリカ粒子分散液:30質量部
次いで、上記保存後のドープを用いて製膜を行った。具体的には、無端ベルト流延装置を用い、ドープを温度30℃、1800mm幅でステンレスベルト支持体上に均一に流延した。ステンレスベルトの温度は28℃に制御した。
フィルムの組成、延伸条件および厚みの少なくとも一つを、表2に示されるように変更した以外は保護フィルム101と同様にして保護フィルム102~120を得た。なお、フィルムの厚みは、流延量により調整した。
流延量を調整して、フィルムの厚みを表2に示されるように変更した以外は保護フィルム108と同様にして保護フィルム124を得た。
得られた保護フィルム102~124のフィルム断面観察および光学特性の測定を、以下の方法で行った。
(1)ゴム粒子の平均短径Ra、平均長径Rb
得られた保護フィルム中のゴム粒子の平均短径Ra、平均長径RbおよびRb/Ra(アスペクト比)は、以下の手順で求めた。
1)保護フィルムの断面(厚み方向に沿った断面のうちTD方向に平行な断面)を、TEM観察した。観察領域は、5μm×5μmとした。
2)得られたTEM画像における、各ゴム粒子の短径および長径を、それぞれ測定した。
3)上記1)および2)の操作を、観察領域を変えて合計4箇所行った。そして、4箇所の平均値から、それぞれ平均短径Ra、平均長径Rbを算出し、アスペクト比Rb/Raを算出した。
上記(1)の1)と同様に、保護フィルムの断面(厚み方向に沿った断面のうちTD方向に平行な断面)を、観察領域5μm×5μmでTEM観察したときの、任意の10個のシリカの一次粒子の粒子径を測定した。そして、これらの平均値を、平均一次粒子径Rs1とした。
同様にして、10個のシリカの二次粒子(凝集体)の粒子径を測定し、それらの平均値を、平均二次粒子径Rs2とした。二次粒子径Rs2の測定は、ゴム粒子と同様TEM画像解析により行った。
(1)YI
得られた保護フィルムのイエローインデックス(YI)を、(株)日立ハイテクノロジーズの分光光度計U-3300と附属の彩度計算プログラムを用いて測定した。測定は、10点行い、それらの平均値を求めた。
保護フィルムのRoおよびRtは、以下の方法で測定した。
1)保護フィルムを23℃55%RHの環境下で24時間調湿した。得られたフィルムの平均屈折率をアッベ屈折計で測定し、厚みdを市販のマイクロメーターを用いて測定した。
2)調湿後のフィルムの、測定波長550nmにおけるリターデーションRoおよびRtを、それぞれ自動複屈折率計アクソスキャン(Axo Scan Mueller Matrix Polarimeter:アクソメトリックス社製)を用いて、23℃55%RHの環境下で測定した。
KOBRA-31PRW(王子計測機器社製)を用いて、光学フィルムの最大延伸方向(延伸倍率が最大となる方向)に引張り荷重(応力)を加えて、引張り試験を行い、その際発現する位相差を波長589nmで測定した。具体的には、引張り荷重(応力)を1~15Nの範囲で10点での張力(N)に対する位相差(nm)をプロットして、当該プロットを直線近似したときの傾きを算出し、光弾性係数とした。測定は、23℃55%RH下で行った。
(粘着剤組成物の調製)
(メタ)アクリル系ポリマー溶液の固形分100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤(商品名:タケネートD110N、トリメチロールプロパンキシリレンジイソシアネート、三井化学(株)製)0.1質量部、過酸化物系架橋剤のベンゾイルパーオキサイド(商品名:ナイパーBMT、日本油脂(株)製)0.4質量部とを添加し、撹拌して、粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)を得た。
得られた粘着剤組成物を、シリコーン系剥離剤で処理された、厚み38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム、離型フィルム)上に、ファウンテンコータで均一に塗工し、155℃の空気循環式恒温オーブンで2分間乾燥し、厚み20μmの粘着剤層を形成した。それにより、粘着剤層付きPETフィルムを得た。
<偏光板201の作製>
(偏光子の作製)
厚さ25μmのポリビニルアルコール系フィルムを、35℃の水で膨潤させた。得られたフィルムを、ヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5gおよび水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、さらにヨウ化カリウム3g、ホウ酸7.5gおよび水100gからなる45℃の水溶液に浸漬した。得られたフィルムを、延伸温度55℃、延伸倍率5倍の条件で一軸延伸した。この一軸延伸フィルムを、水洗した後、乾燥させて、厚み12μmの偏光子を得た。
下記成分を混合した後、脱泡して、活性エネルギー線硬化型接着剤A1を調製した。
3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート:45質量部
エポリードGT-301(ダイセル社製の脂環式エポキシ樹脂):40質量部
1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル:15質量部
トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート:2.3質量部(固形分)
9,10-ジブトキシアントラセン:0.1質量部
1,4-ジエトキシナフタレン:2.0質量部
なお、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートは、50%プロピレンカーボネート溶液として配合した。
次いで、保護フィルムとしての上記作製した保護フィルム101の表面に、コロナ出力強度2.0kW、ライン速度18m/分でコロナ放電処理を施した。次いで、保護フィルム101のコロナ放電処理面に、上記調製した活性エネルギー線硬化型接着剤A1を、硬化後の膜厚が約3μmとなるようにバーコーターで塗布して、活性エネルギー線硬化型接着剤A1からなる層を形成した。
同様に、対向フィルムとしての汎用のPMMAフィルム(三菱ケミカル社製アクリペット、厚み60μm)の表面にコロナ放電処理を施した後、上記調製した活性エネルギー線硬化型接着剤A1を、硬化後の膜厚が3μmとなるように塗布して、活性エネルギー線硬化型接着剤A1からなる層を形成した。
保護フィルムと対向フィルムの組み合わせを、表2に示されるように変更した以外は偏光板201と同様にして偏光板202~226を得た。
得られた偏光板の(1)変形の有無(ツレ・シワ)および(2)接着性を、以下の方法で測定した。
フィルム表面を蛍光灯の反射にて測定した。そして、以下の基準に基づいて偏光板のツレおよびシワを評価した。
○:蛍光灯の歪みが見えない
△:弱い歪みが一部に見える
×:強い歪みが見える
△以上であれば良好と判断した。
得られた偏光板の光学フィルムを、当該光学フィルムと偏光子との界面で剥離したときの剥離強度(接着性)を、23℃・55%RHの環境下で、90°ピール試験(JIS Z0237:2009に準拠)を、株式会社イマダ製90°剥離試験治具(P90‐200N)により測定した。
○:剥離強度が2.0(N/25mm)以上
△:剥離強度が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満
×:剥離強度が1.0(N/25mm)未満
△以上であれば、良好と判断した。
(液晶表示装置の作製)
IPS型液晶表示装置であるLG社製 50V型 液晶テレビ 50UK6400EJCから、予め貼り合わされていた2枚の偏光板を剥がして、上記作製した偏光板をそれぞれ貼り合わせて、タッチパネル部材を有する液晶表示装置を得た。偏光板の貼り合わせは、保護フィルムが液晶セル側となるようにした。
上記作製した液晶表示装置を、40℃80%RHの環境下で80時間放置した。次いで、60℃ドライの環境下で液晶表示装置を黒表示させた状態で、表示画面の4頂点付近の輝度と表示画面中央部付近の輝度との差(中心部と周辺部との画像ムラ)を目視観察した。そして、以下の評価基準に基づいて、ベンドムラの評価を行った。
○:ベンドムラが全く認められない
△:ベンドムラが僅かに認められるが、実使用上問題なし
×:明らかなベンドムラが認められ、実使用上問題あり
なお、ベンドムラは、例えば保護フィルムの厚みが厚いときに生じやすいパネルのベンドによって生じるムラであり、画面中央に円形のムラとして見えるものである。△以上であれば良好と判断した。
上記作製した液晶表示装置を、80℃DRYの環境下で80時間放置した。次いで、液晶表示装置を黒表示させた状態で、表示画面の4頂点付近の輝度と表示画面中央部付近の輝度との差(中心部と周辺部との画像ムラ)を目視観察した。そして、以下の基準に基づいて光学ムラを評価した。
○:光学ムラが全く認められない
△:光学ムラが僅かに認められるが、実使用上問題なし
×:明らかな光学ムラが認められ、実使用上問題あり
なお、光学ムラは、光弾性によって生じるムラであり、4頂点付近が白く見えるものである。△以上であれば良好と判断した。
上記作製した液晶表示装置を黒表示させた状態で、以下の基準に基づいて光漏れを評価した。
◎:光漏れが全く認められない
○:光漏れが僅かに認められるが、実使用上問題なし
△:光漏れが認められるが、実使用上は許容される品質である
×:明らかな光漏れが認められ、実使用上問題あり
なお、光漏れは、偏光板のツレやシワ、接着性、および位相差値(Ro、Rt)に起因して生じるムラであり、線状や波状に白抜けて見えるものである。△以上であれば良好と判断した。
110 偏光子
120、223、233 保護フィルム
130、224、234 対向フィルム
140、150、225、235 接着剤層
160、224、234 粘着剤層
200 液晶表示装置
210 液晶セル
220 第一偏光板
221 第一偏光子
230 第二偏光板
231 第二偏光子
240 バックライト
250 液晶表示パネル
Claims (8)
- 活性エネルギー線硬化型接着剤を用いて接着される保護フィルムであって、
前記保護フィルムは、(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、シリカ粒子とを含み、
前記(メタ)アクリル系樹脂は、前記(メタ)アクリル系樹脂を構成する全構造単位に対して、50~95質量%のメタクリル酸メチルに由来する構造単位と、1~25質量%のフェニルマレイミドに由来する構造単位と、1~25質量%のアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位とを含む共重合体であり、
前記保護フィルムの面内遅相軸と直交する方向に沿った断面において、
前記ゴム粒子は、長径と短径とを有する扁平形状を有し、
前記ゴム粒子の平均短径をRa、前記シリカ粒子の平均二次粒子径をRs2としたとき、Rs2/Raが1.1以上であり、
前記保護フィルムのイエローインデックス(YI)は、1.2~1.8である、
保護フィルム。 - 前記保護フィルムの、式(I)で表される波長550nmにおける位相差Ro、および、式(II)で表される波長550nmにおけるRtは、それぞれ下記関係を満たす、
請求項1に記載の保護フィルム。
|Ro|≦10nm
|Rt|≦10nm
式(I):Ro=(nx-ny)×d
式(II):Rt=((nx+ny)/2-nz)×d
(式中、
nxは、フィルムの面内遅相軸方向(屈折率が最大となる方向)の屈折率を表し、
nyは、フィルムの面内遅相軸に直交する方向の屈折率を表し、
nzは、フィルムの厚み方向の屈折率を表し、
dは、フィルムの厚み(nm)を表す) - Rs2/Raは、1.1~4.0である、
請求項1または2に記載の保護フィルム。 - Raは、200nm以下である、
請求項1~3のいずれか一項に記載の保護フィルム。 - 前記保護フィルムの厚みは、5~50μmである、
請求項1~4のいずれか一項に記載の保護フィルム。 - 前記ゴム粒子の含有量Mrと、前記シリカ粒子の含有量Msの質量比Mr/Msは、5~100である、
請求項1~5のいずれか一項に記載の保護フィルム。 - 前記活性エネルギー線硬化型接着剤は、光カチオン重合性組成物である、
請求項1~6のいずれか一項に記載の保護フィルム。 - 請求項1に記載の保護フィルムの製造方法であって、
50~95質量%のメタクリル酸メチルに由来する構造単位と、1~25質量%のフェニルマレイミドに由来する構造単位と、1~25質量%のアクリル酸アルキルエステルに由来する構造単位とを含む(メタ)アクリル系樹脂と、ゴム粒子と、シリカ粒子と、溶媒とを含み、かつ前記ゴム粒子の平均一次粒子径をR、前記シリカ粒子の平均一次粒子径Rs1としたとき、下記関係を満たすドープを得る工程と、
5<R/Rs1≦80
前記ドープを、支持体上に流延した後、乾燥および剥離して、膜状物を得る工程と、
前記膜状物を延伸して、前記保護フィルムを得る工程と
を有する、
保護フィルムの製造方法。
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